广西壮族自治区钦州市2022-2023学年高二下学期期末物理试题（解析版）

这是一份广西壮族自治区钦州市2022-2023学年高二下学期期末物理试题（解析版），共14页。试卷主要包含了 分子间相互作用力等内容，欢迎下载使用。

第I卷（选择题 共48分）
―、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 从微观角度分析宏观现象是学习和认识热现象的重要方法，下列分析正确的是（ ）
A. 布朗运动就是液体分子的无规则热运动
B. 扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的
C. 热量总是自发地从内能大的物体传递给内能小的物体
D. 水蒸气凝结成小水珠的过程中，水分子间的引力增大，斥力减小
【答案】B
【解析】A．布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子的无规则热运动的表现，故A错误；
B．扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的，故B正确；
C．热量总是自发地从温度高的物体传递给温度低的物体，但不一定从内能大的物体传递给内能小的物体，故C错误；
D．水蒸气凝结成小水珠的过程中，分子距离减小，水分子间的引力和斥力均增大，故D错误。
故选B。
2. 如图所示，向右匀速运动的小车发出频率为f的声波，静止在车左侧A处的人感受到的声波的频率为，静止在车右侧B处的人感受到的声波的频率为，则（ ）

A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据多普勒效应，因A相对声源远离，可知接收到声波的频率减小，即
因B相对声源靠近，可知接收到声波的频率增加，即
即
故选C。
3. 一定质量的某种理想气体，在0°C和100°C温度下气体分子的运动速率分布曲线如图所示。结合图像，下列说法正确的是（ ）

A. 0°C温度下的图像与横轴围成的面积更大
B. 100°C温度下，低速率分子占比更小，气体分子总动能更大
C. 相同体积下，0°C的气体对应的气体压强更大
D. 相同体积下，100°C的气体在单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数更少
【答案】B
【解析】A．任何温度下的图像与横轴围成的面积都相等，选项A错误；
B．100°C温度下，低速率分子占比更小，分子平均动能较大，则气体分子的总动能更大，选项B正确；
C．相同体积下，0°C的气体分子平均速率较小，气体对器壁的平均碰撞力较小，则对应的气体压强较小，选项C错误；
D．相同体积下，100°C的气体分子平均速率较大，则在单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数更多，选项D错误。
故选B。
4. 飞力士棒是一种物理治疗康复器材，利用该棒能有效锻炼躯干肌肉。标准型飞力土棒的整体结构如图所示，两端的负重头用一根软杆连接，中间有一握柄。锻炼时用双手握住握柄驱动飞力士棒振动，已知该棒的固有频率为8Hz，下列关于飞力士棒的认识正确的是（ ）
A. 双手驱动飞力士棒振动的频率越大，飞力士棒的振幅一定越大
B. 双手驱动飞力士棒振动的周期为0.2s时，飞力士棒振动的频率为8Hz
C. 双手驱动飞力士棒振动的周期为0.125s时，会产生共振现象
D. 若负重头的质量减小，则飞力士棒的固有频率不变
【答案】C
【解析】AC．双手驱动飞力士棒振动的周期为0.125s时，飞力士棒振动的频率为
可知此时会产生共振现象，飞力士棒的振幅最大，故A错误，C正确；
B．双手驱动飞力士棒振动的周期为0.2s时，飞力士棒振动的频率为
故B错误；
D．若负重头的质量减小，则飞力士棒的固有频率发生变化，故D错误。
故选C。
5. 分子间相互作用力（F）随分子间距离（r）变化的关系图像如图所示，关于分子间相互作用力的判断，下列说法正确的是（ ）

A. 分子间的距离增大，分子间相互作用力一定会减小
B. 分子间的距离减小，分子间相互作用力一定会减小
C. 当两分子间作用力表现为斥力时，两分子间的距离一定大于
D. 当两分子间的距离为时，两分子间的作用力表现为引力
【答案】D
【解析】AB．当rr0时，分子间的距离增大时，分子间相互作用力会先增大后减小；同理，分子间的距离减小，分子间相互作用力不一定会减小，故AB错误；
C．当两分子间的作用力表现为斥力时，两分子间的距离一定小于，故C错误；
D．当两分子间的距离为时，两分子间的作用力表现为引力，故D正确。
故选D。
6. 双缝干涉实验装置的示意图如图所示，其中S为单缝，S1、S2为双缝，P为光屏，实验时光源发出的白光从左边照射单缝S。若在单缝S左侧加上红色滤光片，则可以在光屏P上看到红光的干涉条纹。下列说法正确的是（ ）

A. 仅增大双缝到屏的距离，干涉条纹间的距离会增大
B. 仅增大双缝间的距离，干涉条纹间的距离会增大
C. 仅将红色滤光片替换为蓝色滤光片，干涉条纹间的距离会增大
D. 暗条纹到S1、S2的光程差一定为波长的整数倍
【答案】A
【解析】A．根据 ，仅增大双缝到屏的距离L，干涉条纹间的距离会增大，A正确；
B．根据 ，仅增大双缝间的距离d，干涉条纹间的距离会减小，B错误；
C．根据 ，仅将红色滤光片替换为蓝色滤光片，波长λ减小，干涉条纹间距离会减小，C错误；
D．暗条纹到S1、S2的光程差一定为半波长的奇数倍，D错误。
故选A。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7. 一位同学用打气筒给4只相同的气球充以相等质量的空气（可视为理想气体），然后将这4只气球以相同的方式放在水平地面上，在气球的上方放置一轻质薄板，如图所示。接着这位同学慢慢站上轻质薄板，球内气体温度可视为始终不变。下列说法正确的是（ ）

A. 球内气体体积变大
B. 球内气体体积变小
C. 球内气体从外界吸热
D. 球内气体对外界放热
【答案】BD
【解析】AB．气球被压后，气压变大，根据玻意耳定律公式
故体积缩小，故B正确，A错误；
CD．气体温度不变，内能不变，气体体积减小，则外界对气体做功，根据热力学第一定律可知球内气体对外界放热，D正确，C错误。
故选BD。
8. 光盘是存储信息的一种重要媒介，光盘上的信息通常是通过激光束来读取的。入射的激光束斜射到盘面上的光路如图所示，已知入射的激光束由红、蓝两单色光组成，下列说法正确的是（ ）

A. 光束①是蓝光
B. 光束①的频率比光束②小
C. 光束②的波长比光束①短
D. 在透明介质层中光束②比光束①传播得更快
【答案】AD
【解析】ABC．由题图可得光束①的折射率较大，所以光束①的频率比光束②大，光束①是蓝光，光束①的波长比光束②短，故A正确，B、C错误；
D．由可知，在透明介质层中蓝光比红光传播得更慢，所以在透明介质层中光束②比光束①传播得更快。D正确。
故选AD。
9. 图甲为沿x轴传播的一列简谐横波在时刻的波形图，图乙为参与波动的处质点P的振动图像，则下列说法正确的是（ ）

A. 0～1. 5s内，质点P通过的路裎为1. 2m
B. 该波沿x轴正方向传播
C. 该波的传播速率为4m/s
D. 该波在传播过程中若遇到尺寸为9m的障碍物，能发生明显的衍射现象
【答案】AC
【解析】A．根据图分析知，该波的振幅
周期
故0～1. 5s内
质点P通过的路裎为
故A正确；
B．根据图乙知，时刻处质点P向y轴负方向振动，根据同侧法可知，该波沿x轴负方向传播，故B错误；
C．根据图甲知，该波的波长为
该波的传播速率为
故C正确；
D． 该波的波长
小于尺寸为9m的障碍物，不能发生明显的衍射现象，故D错误。
故选AC。
10. 如图甲所示，一端封闭且粗细均匀的足够长直玻璃管水平放置，用长为20cm的水银柱封闭了一定质量的理想气体. 封闭气柱长度为32cm，大气压强恒为76cmHg。现将玻璃管顺时针缓慢旋转90°，如图乙所示。再将玻璃管顺时针缓慢旋转53°，如图丙所示。已知气体温度始终不变，取，，下列说法正确的是（ ）

A. 图乙状态的气体压强小于图丙
B. 若玻璃管从图乙状态自由下落，气柱长度将增加
C. 图乙气柱长度为40cm
D. 图丙气柱长度为38cm
【答案】AD
【解析】A．图乙中封闭气体的压强为
图丙中封闭气体的压强为
则图乙状态的气体压强小于图丙状态的气体压强，故A正确；
B．若玻璃管从图乙状态自由下落，处于完全失重状态，封闭气体的压强等于大气压，大于题图乙状态的气体压强，由玻意耳定律有
可知气体压强增大，体积减小，即气柱长度将减小，故B错误；
CD．设乙、丙中的气体长度分别为、，根据玻意耳定律有
其中
，
解得
，
故C错误，D正确。
故选AD。
第II卷（非选择题 共52分）
三、非选择题：共52分。
11. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，现用amL油酸和酒精配制成bmL的油酸酒精溶液，还有一个盛有水的浅盘、一支滴管、一个量筒、爽身粉、带方格的玻璃板等。
（1）用滴管向量筒内滴入c滴油酸酒精溶液，读出油酸酒精溶液的体积为dmL；
（2）将爽身粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水而滴一滴油酸酒精溶液，则这一滴溶液中油酸的体积V=______mL。（用题中字母表示）
（3）酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有爽身粉，可以清楚地看出油膜轮廓。待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形状，用数格子的方法测得油膜的面积为S。
（4）估算油酸分子的直径的表达式为D=______（用V和S表示）。
（5）某同学错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，则该同学测得的油酸分子的直径______（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。
【答案】（2） （4） （5）大于
【解析】（2）[1]一滴溶液中油酸的体积
（4）[2]估算油酸分子的直径的表达式为
（5）[3]某同学错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，则根据
可知V偏大，则该同学测得的油酸分子的直径大于真实值。
12. “春耕”学习小组利用单摆测量重力加速度的实验装置如图甲所示。

（1）学习小组的同学用游标卡尺测量摆球的直径时读数如图乙所示，则摆球的直径______cm。

（2）学习小组的同学组装好实验装置后，将摆球从平衡位置拉开一个小角度（小于5°），然后释放摆球，摆球某次通过最低点时开始计时，并从开始计数，然后摆球每完成一次全振动计数加，当该同学计数到40时停止计时，测得的时间记为，测得的单摆的摆长记为，则当地的重力加速度大小______（用表示）。
（3）学习小组的同学改变摆线的长度继续做实验，在绘制单摆的周期的平方—摆长（）图线时，一位同学误将摆线长和小球直径的和记为摆长，则他画出的图线可能为图丙中的______（填“”、“”或“”）。

【答案】（1） （2） （3）c
【解析】（1）[1]由图乙可知，游标为10分度，且第6个小格与主尺对齐，则摆球的直径
（2）[2]根据题意可知，单摆运动的周期为
由单摆周期公式可得，当地的重力加速度大小为
（3）[3]误将摆线长和小球直径的和记为摆长，则有
可知，他画出的图线可能为图丙中的。
13. 某透明物质横截面为半圆，O为该半圆的圆心，半圆的半径为R。如图所示，一小束光线从Q点射入该物质，光线恰好从半圆的中点E射出。已知入射点Q到圆心O的距离为，入射光线与竖直方向的夹角，光在真空中的传播速为c。求：
（1）该透明物质的折射率；
（2）光线从Q点传播到E点所用的时间。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）设折射角为，由图中几何关系可得
可得
根据折射定律可知该透明物质的折射率为
（2）光线在该透明物质的传播速度为
光线在该透明物质的传播路程为
光线从Q点传播到E点所用的时间
14. 如图所示，用导热性能良好的汽缸和活塞封闭一定质量的理想气体，活塞厚度及其与汽缸缸壁之间的摩擦力均不计，现将汽缸放置在光滑水平面上，活塞与水平轻弹簧连接，弹簧另一端固定在竖直墙壁上。已知汽缸的长度为2L，活塞的面积为S，此时封闭气体的压强为，封闭气体的热力学温度为，活塞到缸口的距离恰为L，大气压强恒为。现用外力向左缓慢移动汽缸（该过程中气体温度不变），当汽缸的位移为L时活塞到缸口的距离为。
（1）求弹簧的劲度系数k；
（2）在上述条件下，保持汽缸静止，并缓慢加热封闭气体，直到弹簧恢复原长，求此时封闭气体的热力学温度。
【答案】（1）；（2）。
【解析】（1）设封闭气体此时的压强为，封闭气体的体积
根据等温变化规律有
对活塞受力分析，根据受力平衡有
解得
（2）弹簧恢复原长时气体的体积
设此时封闭气体的压强为，对活塞受力分析，根据受力平衡有
由一定质量的理想气体状态方程
解得
15. 如图所示，光滑轨道abcd固定在竖直平面内，ab部分水平，bcd为半径的半圆轨道，在b处与ab相切。在直轨道ab上放着质量分别为、的物块A、B（均可视为质点），用轻质细绳将A、B连接在一起，且A、B间夹着一根被压缩的轻质弹簧（未被拴接）。直轨道ab左侧的光滑水平地面上停着质量的小车，小车上表面与ab等高。现将细绳剪断，之后A向左滑上小车且恰好没有掉下小车，B向右滑动且刚好能到达半圆轨道上与圆心等高的c点。物块A与小车之间的动摩擦因数，重力加速度大小。
（1）当物块B运动到圆弧轨道的最低点b时，求轨道对物块B的弹力大小；
（2）求剪断细绳之前弹簧的弹性势能；
（3）求小车的长度L。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）设物块B经过最低点b时的速度为，B刚好能到达半圆轨道上与圆心等高的c点，根据动能定理可得
解得
物块B经过最低点b时，根据牛顿第二定律可得
解得
（2）细绳剪断后，根据动量守恒定律有
解得
根据能量守恒定律，细绳剪断之前弹簧的弹性势能为
解得
（3）对A与小车组成的系统，根据动量守恒定律有
解得
根据能量守恒定律有
解得